Устройство для дистанционного управления Советский патент 1993 года по МПК H02J13/00 

№ Фие1

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к средствам управления и сигнализации по однопроводным линиям связи и, в частности, для дистанционного включения и отключения силовых агрегатов и других устройств.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг. 1 приведена электрическая схема передающего блока; на фиг. 2 - электрическая схема приемного блока.

Устройство дистанционного управления содержит передающий и приемный блоки, соединенные однопроводной линией .связи ЛС. .

В передающем блоке первый вывод 1 для подключения питающей сети переменного напряжения 27 В соединен с анодами первого диода 2, второго диода 3, третьего диода 4, четвертого диода 5.

Катод первого диода 2 соединен с размыкающим выводом переключающего контакта кнопки управления 6, общий вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора 7. .

Катод второго диода 3 соединен с первым выводом второго конденсатора 8 и через размыкающий контакт реле 9 аварии соединен с общим выводом переключающего контакта реле 10 кнопки управления, размыкающий вывод которого соединен через первый замыкающий контакт первого реле

11 выдачи команд с анодами пятого диода

12 и шестого 13.

Катод пятого Диода 12 соединен с первым выводом третьего конденсатора 14, первым выводом обмотки второго реле 15, выдачи команд и с выводом замыкающего контакта второго реле 15, общий вывод которого соединен с катодом седьмого диода 16, анод которого соединен с замыкающим выводом переключающего контакта реле 10 кнопки управления. Катод шестого диода 13 соединен с первым выводом четвертого конденсатора 17, первым выводом обмотки первого реле 11 выдачи команд и с размыкающим выводом переключающего контакта второго реле 15 выдачи команд, Катод третьего диода 4 соединен с первым выводом пятого конденсатора 18 и через последовательно соединенные размыкающий контакт реле 19 сброса и замыкающий второй контакт реле 10 сброса управления соединен с первым выводом обмотки реле 20 контроля и с анодом восьмого диода 21, катод которого соединен с первым выводом обмотки реле 10 кнопки управления и с катодом девятого диода 22, а нод которого соединен с замыкающим выводом переключающего контакта кнопки управления 6. Катод четвертого диода 5 соединен с размыкающим выводом первого переключающего контакта реле 23 приема и с размыкающим выводом второго переключающего контакта реле 23

приема. Общий вывод второго переключающего контакта реле 23 соединен с размыкающим выводом переключающего контакта реле 20 контроля, общий вывод которого соединен с первым выводом шестого конденсатора 24, размыкающий вывод второго переключающего контакта реле 23 приема соединен с анодом десятого диода 25, катод которого соединен с первым выводом обмотки реле 9 аварии.

Общий вывод первого переключающего

контакта реле 23 приема соединен через

седьмой конденсатор 26 с первым выводом

обмотки реле 19 сброса.

Катод одиннадцатого диода 27 соединен с катодом входного обратного диода 28 и с первым выводом обмотки реле 23 приема, второй вывод которой соединен с анодом одиннадцатого диода 27. .

Второй вывод 29 для подключения питающей сети переменного напряжения 36 В соединен через второй замыкающий контакт первого реле 11 выдачи команд с анодом выходного командного диода 30, катод которого соединен с однопроводной линией

связи ЛС.

Общий вывод 31 для подключения питающей сети переменного напряжения соединен с вторыми выводами 00 обмоток всех реле, вторыми выводами первого...шестого

конденсаторов, замыкающим выводом переключающего контакта реле 20 контроля, замыкающим выводом переключающего контакта реле 23 приема.

В приемном блоке анод входного командного диода 32 соединен с катодом выходного обратного диода 33 и с однопроводной линией связи ЛС.

Первый вывод обмотки реле 34 приема команд соединен с катодом входного командного диода 32 и с катодом диода 35, анод которого соединен со вторым выводом обмотки реле 34 приема команд и общим выводом 00 сети переменного напряжения.

Помимо того, в приемном блоке силовой контактор 36 включения электродвигателя 37 агрегата от трехфазной сети переменного напряжения и автомат 38 защиты электродвигателя 37, при этом первый вывод

обмотки силового контактора 36 соединен через замыкающий контакт реле 34 приема команд с одной из фаз трехфазной сети через автомат 38 защиты, а блок-контакт 39 силового контактора 36 соединен с анодом выходного обратного диода 33.

В передающем блоке между вторым замыкающим контактом реле 20 контроля и общим выводом 00 для подключения питающей сети переменного напряжения включена сигнальная лампа 40 контроля выдачи команд, между третьим замыкающим контактом приемного реле 23 и общим выводом 00 для подключения питающей сети переменного напряжения включена сигнальная лампа 41 рабочего режима, а между пер- вым замыкающим контактом реле 9 аварии и общим выводом 00 для подачи питания сети переменного напряжения включена лампа 42 и звонок 43 аварии, соединенные между собой параллельно, для отключения которых введена кнопка 44 сброса аварии, размыкающий контакт которой соединен с первым выводом обмотки аварийного реле 9, а общий вывод кнопки 44 соединен с замыкающим вторым контак- том реле 9 аварии. .

Устройство работает следующим образом.

Электропитание схемы устройства осуществляется переменным напряжением 27 В, а для команд и ответной сигнализации по линии связи ЛС будет задействовано 36 В.

Переменное напряжение подается от понижающего трансформатора (на схеме не приведен), имеющего отводы от вторичной обмотки, один из которых с напряжением 27 В, второй 36 В и третий общий 00 для обоих напряжений.

При подаче на схему напряжений прежде всего заряжаются конденсаторы .Первый конденсатор 7 заряжается от положительных полупериодов переменного напряжения 27 В, поступающих через диод 2 и переключающий контакт командозадаю- щей кнопки 6.

Конденсатор 8 заряжается от положительных полупериодов, поступающих через ДиодЗ.

Конденсатор 26 заряжается от положительных полупериодов, поступающих через диод 5 и первый контакт реле 23 приема и далее через обмотку реле 19,сброса, которое кратковременно срабатывает, что на работе схемы в данном случае не отразится.

Конденсатор 18 заряжается через диод 4.

Для задания команды нажимается кнопка 6. В этом случае через ее замыкаю- щий контакт и диод 22 пройдет разряд конденсатора 7, а также и через обмотку реле 10, которое от этого разряда срабатывает и заблокируется своим вторым замыкающим контактом.

Удерживается реле 10 на блокировке за счет положительных полупериодов переменного напряжения 27 В, поступающих от

вывода 1 через диод 4, размыкающий контакт реле 19, блок-контакт реле 10 и диод 21. Одновременно с этим срабатывает и реле 20, которое своим вторым контактом включает лампу 40 в корпусе кнопки 6, а переключение первого контакта этого реле исключает возможность заряда конденсатора 24. В паузах между полупериодами конденсатор 18 разряжается через обмотки реле 10 и 20, удерживая их в рабочем состоянии.

Для срабатывания реле 11 выдачи команды положительные полупериоды переменного напряжения 27 В будут поступать от вывода 1 через диод 3, общий вывод второго переключающего контакта реле 9 первый замыкающий контакт реле 10. диод 16 размыкающий контакт реле 15 на обмотку реле 11, которое срабатывает, а в паузах между положительными полупериодами будет удерживаться в рабочем состоянии за счет повторяющегося разряда конденсатора 17.

При срабатывании реле 11 и замыкании его второго контакта в линию связи ЛС через этот контакт и диод 30 будут поступать от вывода 29 положительные командные полупериоды 36 В.

С линии связи эти командные полупериоды поступают в приемный блок через диод 32 на обмотку реле 34, которое срабатывает и удерживается в рабочем состоянии в паузах между, полупериодами за счет возникающих в этом реле индуктивных экстратоков, замыкающихся через диод 35, подключенный обратной полярностью параллельно обмотке реле 34.

Реле 34 своим контактом включит обмотку силового контактора 36, получающую питающее напряжение 220 В от одной из фаз трехфазной сети переменного напряжения 380 В через автомат защиты 38.

При срабатывании силового контактора и замыкании его трех силовых контактов включается электродвигатель 37 агрегата. Одновременно замыкается и блок-контакт 39 силового контактора 36, в результате чего обратные полупериоды переменного напряжения 36 В будут поступать от вывода 00 через блок-контакт 39 и через обратный диод 33 в линию связи ЛС, откуда через диод 28 на обмотку реле приема 23.

Реле это сработает и удерживается в паузах между полупериодами переменного напряжения 36 В в рабочем состоянии за счет возникающих в этом реле индуктивных экстратоков, замыкающихся через диод 27, подключенный обратной полярностью параллельно обмотке реле 23.

При срабатывании реле 23 первый его контакт переключается, в результате чего происходит разряд конденсатора 26 через обмотку реле 19, которое кратковременно сработает и своим контактом сбрасывает реле 10с блокировки. В момент сброса реле 10 с блокировки произойдет кратковременный перерыв питания обмотки реле 11, но оно не отпустится благодаря разряду через его обмотку конденсатора 17.

После сброса реле 10с блокировки будет подано питание 27 В от вывода Т через диод 3, второй размыкающий контакт реле

9. через первый размыкающий контакт реле

10. через замкнутый в это время первый контакт реле 11, через диод 13, после которого положительные полупериоды будут заряжать конденсатор 17 и запитывать обмотку реле 11, которое будет удерживаться в рабочем состоянии за счет положительных полупериодов и разрядов конденсатора 17 через обмотку этого реле в паузах между полупериодами,

Одновременно эти положительные полупериоды будут проходить и через диод 12 на обмотку реле 15 и на заряд конденсатора 14. Реле 15 сработает и будет находиться в рабочем состоянии за счет указанных положительных полупериодов и разрядов конденсатора 14 через его обмотку в паузах между полупериодами.

Благодаря рабочему состоянию реле 11 и 15 будет обеспечена электрическая фиксация заданной команды.

В момента сброса реле 10 с блокировки происходит отключение реле 20, которое своим вторым контактом отключит лампу 40 в кнопке 6, сигнализируя о том, что заданная команда в приемном блоке реализована.

Вместе с этим первый размыкающий контакт реле 20, возвратясь в исходное верхнее положение, позволит осуществлять заряд конденсатора 24 от положительных полупериодов, поступающихЪт вывода 1 через диод 5 и переключенный второй контакт реле 23. Кроме того, от вывода через третий контакт реле 23 будет включена лампа 41, сигнализирующая о рабочем режиме устройства.

Отмена заданной команды осуществляется путем повторного нажатия этой же кнопки 6, через замыкающий контакт которой и через диод 22 пройдет разряд конденсатора 7 на обмотку реле 10. Реле 10 сработает и заблокируется с помощью своего блок-контакта. Одновременно сработает и реле 20, которое вторым своим контактом включит лампу 40 контроля выдачи команды в кнопке 6, а первым контактом разрядит через 00 конденсатор 24.

При срабатывании и блокировке реле 10 цепь питания реле 11, проходящая через . диод 3. второй размыкающий контакт реле 9, первый переключающий контакт реле 10,

первый контакт реле 11 и диод 13 будет прервана, что приведет к отпусканию реле 11 и отключению от линии связи Л С командного напряжения 36 В. В результате этого в приемном блоке произойдет отпускание

0 реле 34, а следовательно, к отпусканию си- . лового контактора 36 и отключению электродвигателя 37.

Одновременно разомкнется блок-контакт 39 силового контактора 36, что приве5 дет к прекращению в линию связи (через диод 33) обратных полупериодов 36 В.

Вследствие этого реле 23 в передающем блоке отпустится и через диод 5 и первый размыкающий контакт этого реле

0 положительные полупериоды произведут заряд конденсатора 26. Этот заряд, пройдя через обмотку реле 19, заставит его кратковременно сработать и своим размыкающим контактом сбросить с блокировки реле 10,

5 что приведет к отключению реле 20 и реле 15, обеспечив отключение устройства и его готовность к последующему заданию команды. Одновременно с отключением реле 23 его третий контакт разомкнется и отклю0 чит лампу 41 рабочего режима устройства. . Рассматривая аварийную ситуацию, следует считать, что устройство находилось во включенном рабочем режиме и конденсатор 24 имел заряженное состояние, а крн5 денсатор 26 был разряжен, При этом следует отметить, что схема устройства реагирует на самые различные аварийные ситуации такие, как пропадание трехфазного напряжения, питающее электродвигатель

0 агрегата, короткое замыкание или перегрузка в силовых цепях, пропадание одной из фаз, обрыв линии связи и др. Например, при нарушении нормального функционирования трехфазной сети или силового агрегата

5 произойдет отключение автомата защиты 38, в результате чего силовой контактор 36, а следовательно, и электродвигатель 37 будут отключены. Одновременно с этим разомкнется и блок-контакт 39 силового

0 контактора 36, вследствие чего обратные полупериоды переменного напряжения 36 В через диод 33 в линию связи поступать не будут, а также и через диод 28,.что приведет к отпусканию приемного реле 23. Контакты

5 этого реле вернутся в свое исходное состояние, в результате чего первым его контактом будет произведен заряд конденсатора 26 через обмотку реле 19, которое кратковременно сработает, но никакого воздействия, в данном случае, на схему не

произведет. Таким образом, в случае аварии, при отпускании второго контакта реле 23 произойдет разряд конденсатора 24 через диод 25 и обмотку аварийного реле 9, которое сработает и заблокируется своим блок-контактом.

В паузах между положительными полупериодами 27 В это реле будет удерживаться в рабочем состоянии за счет разрядов конденсатора 8.

Переключившимся вторым контактом реле 9 будет заблокировано, отключив одновременно подачу питания на обмотки реле 11 и 15, которые отпустятся и отключат выход в линию связи командозадающих положительных полупериодов переменного напряжения 36 В, в результате чего реле 34 отпустится.

Замкнувшийся первый контакт реле 9 включит аварийную лампу 42 и звонок 43, а разомкнувшийся третий контакт реле 23 отключит лампу 41 рабочего режима.

Для сброса аварии в устройстве предусмотрена кнопка 44.

Преимущества предлагаемого устройства заключаются в-рациональном построении его схемы, не имеющей в своем составе сложной дорогостоящей аппаратуры.

Электропитание устройства осуществляется пониженным переменным напряжением, разделяемым на однополярные полупериоды, в паузах между которыми сохраняется рабочее состояние миниатюрных реле за счет шунтирующих их обмотки конденсаторов и слаботочных контакторов и мощных реле (за счет индуктивных экстратоков, замыкающихся через обмотку контактора с помощью подключенного параллельно ей обратно направленного диода.

В устройстве задействованы слаботочные реле и малогабаритные контакторы, позволяющие производить по однопроводной линии связи дистанционное включение электродвигателя силового агрегата и его отключение, осуществлять непрерывный контроль за состоянием всех средств, входящих в устройство, в том числе осуществлять контроль за состоянием электродвигателя агрегата и его трехфазной сети, а также выдавать сигнал аварии с одновременным аварийным отключением агрегата при любом нарушении нормального функционирования устройства.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет задавать и отменять команды вместо двух одной и той же нажимной ко- мандозадающей кнопкой, что в два раза позволяет сокращать площадь панелей управления, а также осуществлять электрическую фиксацию заданной команды, позволяющую производить автоматически аварийное ее отключение.

В устройстве также предусмотрен контроль отработки команды с момента ее задания .до реализации, что повышает эргономические свойства.

Расстояние для дистанционного управления принципиальных ограничений не имеет.

В результате применения в устройстве малогабаритных средств управления и сигнализации с разделением переменного напряжения на однополярные полупериоды, сокращается количество проводов и кабельных соединений, снижаются габариты аппаратуры, ее металлоемкость и, следовательно, исключается необходимость в потребности огромных площадей аппаратных залов.

Формула изобретения Устройство для дистанционного управления, содержащее передающий и прием- ный блоки, соединенные однопроводной линией связи, причем передающий блок выполнен в виде кнопки управления, реле приема, выходного командного диода и

входного обратного диода, при этом обмотка реле приема и входной обратный диод соединены последовательно, катод выходного командного диода соединен с анодом входного обратного диода, приемный блок выполнен в виде реле приема команд, входного командного диода, выходного обратного диода, при этом обмотка реле приема команд и входной командный диод соединены последовательно, анод выходного обратного диода соединен с выводом д-ля

подключения органа управления нагрузки, вывод для подключения питающей сети переменного напряжения, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введено в передающий блок реле

кнопки управления,реле контроля, первое и второе реле выдачи команд, реле аварии, реле сброса, одиннадцать диодов, семь конденсаторов, в приемный блок введен диод, при этом в передающем блоке первый вывод для подключения питающей сети переменного напряжения соединен с анодами первого, второго, третьего, четвертого диодов, катод первого диода соединен с размы- кающим выводом переключающего

контакта кнопки управления, общий вывод которой соединен с первым выводом первого конденсатора, катод второго диода соединен с первым выводом второго конденсатора и через размыкающий контакт реле аварии - с общим выводом переключающего контакта реле кнопки управления, размыкающий вывод которого соединен через первый замыкающий контакт первого реле выдачи команд с анодами пятого и шестого диодов, катод пятого диода соединен с первым выводом третьего конденсатора, первым выводом обмотки второго реле выдачи команд и с выводом замыкающего контакта второго реле выдачи команд, общий вывод которого соединен с катодом седьмого диода, анод которого соединен с замыкающим выводом переключающего контакта реле кнопки управления, катод шестого диода соединен с первым выводом четвертого конденсатора, первым выводом обмотки первого реле выдачи команд и с размыкающим выводом переклю- Чсиощего контакта второго реле выдачи команд, катод третьего диода соединен с первым выводом пятого конденсатора и через последовательно соединенные размыкающий контакт реле сброса и замыкающий контакт реле кнопки управления - с первым выводом.обмотки реле контроля и с анодом восьмого диода, катод которого соединен с первым выводом обмотки реле кнопки управления и с катодом девятого диода, анод которого соединен с замыкающим выводом переключающего контакта кнопки управления, катод четвертого диода соединен с размыкающим выводом первого переключающего контакта реле приема и с замыкающим выводом второго переключающего контакта реле приема, общий вывод второго переключающего контакта реле приема соединен с размыкающим выводом переключающего контакта реле контроля, общий вывод которого соединен с первым выводом шестого конденсатора, размыкающий вывод второго переключающего контакта реле

приема соединён с анодом десятого диода, катод которого соединен с первым выводом .обмотки реле аварии, общий вывод первого переключающего контакта реле приема соединен через седьмой конденсатор с первым выводом обмотки реле сброса, катод одиннадцатого диода соединен с катодом входного обратного диода и с первым выводом обмотки реле приема, второй вывод для

подключения питающей сети переменного

напряжения соединен через второй замыкающий контакт первого реле выдачи команд с.анодом входного командного диода, катод которого соединен с однопроводной линией связи, общий вывод для подключения питающей сети переменного напряжения соединен с вторыми выводами обмоток всех реле, вторыми выводами первого-шестого конденсаторов, замыкающим выводом переключающего контакта реле контроля,

замыкающим выводом переключающего контакта реле приема, анодом одиннадцатого диода, в приемном блоке анод входного командного диода соединен с катодом выходного обратного диода и с однопроводной линией связи, первый вывод обмотки реле приема команд соединен с катодом входного командного диода и с катодом диода, анод которого .соединен с вторым выводом обмотки реле приема команд и общим

выводом питающей сети переменного напряжения.

Фи г. 2.

Использование: в системах дистанционного включения и отключения силовых агрегатов. Сущность изобретения: устройство содержит передающий и приемный блоки, соединенные однопроводной линией связи. Передающий блок содержит кнопку, управления 6, замыкающий контакт которой соединен через диод 22 с обмоткой реле кнопки управления 10. Замыкающие контакты реле кнопки управления 10 соединены соответственно с обмотками реле выдачи команд 11, 15 и обмоткой реле контроля 20. Замыкающий контакт реле выдачи команд 11 соединен через командный диод 30 с линией связи. Обмотка реле приема 23 соединена через обратный командный диод 28 с линией связи. Замыкающие контакты реле приема 23 соединены соответственно с обмотками реле сбора 19 и реле аварии 9. Приемный блок содержит реле приема команд, обмотки которого соединены через входной командный диод с линией связи, которая через выходной обратный диод соединена с выводом для подключения органа управления нагрузки. Устройство обеспечивает надежное дистанционное управление с помощью одной кнопки по однопроводной линии связи. 2 ил. ел С